CN103753163B

CN103753163B - 一种木工刀具的加工方法

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Publication number: CN103753163B
Application number: CN201310750503.6A
Authority: CN
Inventors: 任少玲
Original assignee: WUZHOU CITY SANHE TIANBAILI HARDWARE MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: WUZHOU CITY SANHE TIANBAILI HARDWARE MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103753163A

Abstract

本发明公开了一种木工刀具的加工方法，包括以下步骤：（1）棒材锯料；（2）车加工；（3）铣加工；（4）钻孔；（5）攻牙；（6）扫毛刺；（7）超声波清洗；（8）焊接刀片；（9）喷砂；（10）无心磨磨柄；（11）精车轴承位；（12）超声波清洗；（13）磨刃口；（14）超声波清洗；（15）上轴承；旨在提供一种质量稳定、使用安全的刀具；属于刀具加工领域，用于非金属的加工。

Description

一种木工刀具的加工方法

技术领域

本发明涉及一种刀具的加工方法，更具体地说，尤其涉及一种木工刀具的加工方法。

背景技术

传统的木工刀具通常安装在工业锣床、电脑雕刻机、手提锣机等设备中，设备的功率通常为1.0KW～5.5KW、转速使用范围在6000转/分～20000转/分之间，用来加工原木、人造板材、有机玻璃等家具及家居装修线材等非金属材料。在传统的木工刀具加工时，各工步和工序的加工手段没有一个严格的控制，在某些重要的工步和工序中，存在诸多问题。具体为：

第一，传统的木工刀加工刀体时，为了减少加工余料量，多采用精铸或者精锻这两种加工方法，存在着诸多问题。具体为：

(1)在精锻或者精铸时经常会产生缩孔、组织不均匀、在夹持柄和径的连接部位常有暗裂、动平衡差等诸多缺陷，如果一些有条件的厂家会对刀具做动平衡测试，而检查出存在动平衡缺陷的刀具往往采用填料的方式弥补刀体的平衡缺陷，但是这种填料的方式会影响刀具的排屑效果，而且外观质量也随之受到了损害。(2)刀具在承受很高的速度运转容易发生刀体的飞脱出现工伤事故，安全隐患极大。

第二，刀片焊接时，在以下工序容易由于工序控制不严谨而影响刀具的质量：

(1)刀片清洗干净后没有在一定的时间内将水分烘干，使水与氧气和合金中的钴元素结合会影响刀片的内在质量。(2)对焊接面重复加温会造成刀片焊裂。(3)刀片焊接完成后，如果刀体冷却温度不均匀，刀片会因为基体与刀片材质收缩系数不同而影响焊接质量。

第三，研磨刃口时，在以下工序容易由于工序控制不严谨而影响刀具的质量：

(1)对研磨夹头的精度和砂轮的选择不合适，造成了研磨精度不能达到产品要求。(2)由于一些刀具具有剪切角，而且是一个回旋体，普通工具磨床不能实现刀体的等后角，从而使刀具刃口切削受力及排屑都不均匀，缩短刀具使用寿命。(3)磨刃口时各工序的加工速度控制不精确，造成刀面有裂痕、烧伤现象，使刀具的合格率低。

综上所述，如何提供一种新的木工刀具的加工方法以提高加工的刀具的质量和合格率成为了亟待解决的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木工刀具的加工方法，按照本发明方法加工的木工刀具具有质量稳定、使用安全的效果。

本发明采用的技术方案如下：

一种木工刀具的加工方法，其中包括以下步骤：

(1)棒材锯料；(2)车加工；(3)铣加工；(4)钻孔；(5)攻牙；(6)扫毛刺；(7)超声波清洗；(8)焊接刀片；(9)喷砂；(10)无心磨磨柄；(11)精车轴承位；(12)超声波清洗；(13)磨刃口；(14)超声波清洗；(15)上轴承。

优选的，所述的步骤(15)后还包括步骤(16)浸腊、步骤(17)打字和步骤(18)包装。

优选的，步骤(8)中所述的焊接刀片前先将刀体和刀片焊接面清洗干净，焊料用纯净水稀释，焊接单面一次性完成，焊后刀体全部放入保温材料中保温，保温时间不少于2小时30分。

优选的，步骤(10)中所述的无心磨磨柄，其柄部圆度要求在0.005～0.008mm之间；磨柄采用压磨方式，柄部要用顶杆压住，研磨砂轮线速度为35米/秒；磨柄包括粗磨柄、第一次精磨柄和第二次精磨柄。

优选的，步骤(13)中所述的磨刃口，其研磨夹头精度选用0.005mm高精度夹头，砂轮内孔尺寸为并与砂轮轴的装配精度相匹配；磨刃口包括磨径、磨弧位和磨刃口前刀面。

优选的，所述的磨径包括粗磨和精磨两个工步，砂轮线速度均为20米/分，进给速度分别为100mm/min、120mm/min；磨弧位包括粗磨、第一次精磨和第二次精磨三个工步，砂轮线速度在18～23米/秒，进给速度分别为100mm/min、120mm/min和200mm/min；磨刃口前刀面在五轴五联动磨床加工，采用线切入式磨削一次性加工成型，砂轮线速度为18～23米/秒，进给速度为40mm/min。

优选的，步骤(15)中所述的刀具安装轴承时，轴承的径向跳动不允许超过0.02mm，柄部打字用激光打标，深度不允许超过0.002mm。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.本发明的一种木工刀具的加工方法，无论刀体的外径大小以及刀体的长短，都用圆棒料来加工从而保证材料的内在质量。传统的加工木工刀具的方法要求刀具刃口与装夹部位比例控制在5倍以下才为安全使用范围，超出这个范围时刀具在高速运转时将非常危险，而实用本发明方法加工的刀具规格以达到7倍以上，都没有发生过工伤事故或用户的投诉。

2.本发明的一种木工刀具的加工方法，刀具焊接牢固，从而保证刀具的使用安全，使其在高速转动受力的状态下，也不会飞脱出来。

附图说明

图1是本发明步骤示意图；

图2是本发明具体实施例的坯料示意图；

图3是本发明具体实施例的车加工示意图；

图4是本发明具体实施例的铣加工示意图；

图5是本发明具体实施例的焊加工示意图；

图6是本发明具体实施例的成品示意图；。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

参阅图1所示，本发明的一种木工刀具的加工方法，包括以下步骤：

(1)棒材锯料：根据刀体的外径大小以及刀体的长短，选择合适的圆棒料来加工成坯件，从而保证材料的内在质量。

(2)车加工：根据工艺要求，采用车加工方式车削多余的棒料，形成刀具的粗坯。

(3)铣加工：利用铣床对刀具粗坯进行精加工。

(4)钻孔：根据工艺要求开孔。

(5)攻牙：在开孔的位置加工内螺纹，用于将内六角螺钉紧固安放到刀体前端的轴承。

(6)扫毛刺：去除刀具加工边缘的毛刺。

(7)超声波清洗：将刀体和刀片焊接面清洗干净，刀片在清洗干净后要求在20分钟之内将水份烘干，否则水与氧气和合金中的钴元素结合会影响到刀片的内在质量。

(8)焊接刀片：用纯净水将焊料稀释以提高其流动性。焊接单面一次性完成，如果重复加温会造成刀片焊裂。焊后刀体全部放入保温材料中保温，保温材料使用前要先预热，焊后保温时间不少于2小时30分，刀体焊后要全部放入保温材料中，一支支紧贴，保证刀体冷却温度均匀，刀片不会因基体与刀片材质收缩系数不同而影响焊接质量。

(9)喷砂：对刀体进行表面处理，清除焊接遗留刀体上的焊渣，要求喷砂石英砂和黑色碳化硅砂配比不少于3：1，保证喷砂时合金片不掉边、掉角。

(10)无心磨磨柄：刀体柄部圆度要求在0.005～0.008mm之间；磨柄采用压磨方式，柄部要用顶杆压住，研磨砂轮线速度为35米/秒；磨柄包括粗磨柄、第一次精磨柄和第二次精磨柄。

(11)精车轴承位：精加工轴承安装轴。

(12)超声波清洗：将刀具放入自动清洗机清洗，自动清洗机将刀具清洗干净后烘干充分，保证清洗出来的刀具不带有水份，如果有水带到磨床会影响磨削油品的质量，并且将刀柄杂物清除干净能保证磨加工夹持精度。

(13)磨刃口：其研磨夹头精度选用0.005mm高精度夹头，砂轮内孔尺寸为并与砂轮轴的装配精度相匹配。磨刃口包括磨径、磨弧位和磨刃口前刀面；磨径包括粗磨和精磨两个工步，砂轮线速度均为20米/分，进给速度分别为100mm/min、120mm/min；磨弧位包括粗磨、第一次精磨和第二次精磨三个工步，砂轮线速度在18～23米/秒，进给速度分别为100mm/min、120mm/min和200mm/min；磨刃口前刀面在五轴五联动磨床加工，采用线切入式磨削一次性加工成型，砂轮线速度为18～23米/秒，进给速度为40mm/min。

磨刃口前刀面的砂轮粒度以及加工速度的选择跟普通研磨整体合金刀具是有以下区别：(1)普通的整体合金研磨，砂轮的速度可达25米/分～28米/分，而本发明的木工刀具属焊接式的刀具，受刀片的厚度限制(刀片厚度规定在1.5mm～2mm之间)，砂轮的研磨速度只能在18米/秒～23米/秒才能保证刀片不会出现烧伤、暗裂、断片的现象。(2)砂轮粒度选择D64，如果选择D54粒度砂轮不但刀具会出现烧伤、暗裂、断片的现象，而且砂轮容易磨损，使用寿命会降低。

(14)超声波清洗：磨刃口后再次清洗刀具，除去磨加工时带在刀体上的合金粉末，以及检测时人手拿刀留下的印迹，将清洗并烘干后的刀体拿出自动清洗机后浸泡一下防锈油，预防刀体生锈。

(15)上轴承：刀具安装轴承时，轴承的径向跳动不允许超过0.02mm。

(16)浸腊：安装好轴承的刀具可以将其做浸腊处理，以达到防氧化和保护刀体的效果。

(17)打字：柄部打字用激光打字，深度不允许超过0.002mm。

(18)包装：浸腊后的刀具经打字后再次浸泡一下防锈油就可以包装入库。

下面以本发明的方法加工0602-48规格木工刀具产品的具体步骤如下：

(1)棒材锯料：参照图2所示，该规格刀具采用材质为45#钢的整件棒料切割出规格为￠90×101的坯件1，该尺寸坯料重量达5KG，铣加工后重0.48KG,除料量高达91％，由此保证刀具产品的内在质量。

(2)车加工：参照图3所示，根据工艺要求，采用车加工方式车削多余的棒料，形成刀具的粗坯2；该规格刀具要求的车加工时间为889秒/支。

(3)铣加工：参照图4所示，利用铣床对刀具粗坯进行精加工形成刀具坯体3；该规格刀具要求的铣加工时间为1069秒/支。

(4)钻孔：将铣加工后的刀体顶端钻孔。

(6)扫毛刺：除去刀体毛刺。

(7)超声波清洗：待焊刀片厚2.0mm,平弯、侧弯控制在0.10mm之内,使用前刀片前先将刀体和刀片焊接面清洗干净，刀片在清洗干净后要求在20分钟之内将水份烘干，否则水与氧气和合金中的钴元素结合会影响到刀片的内在质量。

(8)焊接刀片：参照图5所示，在刀具坯体3上焊接合金刀片4；焊接时用纯净水将焊料稀释以提高其流动性。焊接面积为370㎜²，焊接单面一次性完成，如果重复加温会造成刀片焊裂。焊接后刀体全部放入保温液中保温，保温液使用前要先预热，焊接后保温时间不少于2小时30分，刀体焊接后要全部放入保温液中，一支支紧贴，保证刀体冷却温度均匀，刀片不会因基体与刀片材质收缩系数不同而影响焊接质量。

(10)无心磨磨柄：刀体柄部尺寸要求：圆度控制在0.005mm～0.008mm之间。磨柄采用压磨方式，柄部要用顶杆压住，研磨砂轮线速度为35米/秒；磨柄包括粗磨柄、第一次精磨柄和第二次精磨柄，时间控制分别为粗磨柄1.2秒，第一次精磨柄和第二次精磨柄为1.5秒。

(11)精车轴承位：精加工轴承安装轴。

(12)超声波清洗：将刀具放入自动清洗机清洗，自动清洗机将刀具清洗干净后烘干充分，保证清洗出来的刀具带有水份，如果有水带到磨床会影响磨削油品的质量，并且将刀柄杂物清除干净能保证磨加工夹持精度。

(13)磨刃口：其研磨夹头精度选用0.005mm高精度夹头，砂轮内孔尺寸为并与砂轮轴的装配精度相匹配。研磨刀具刃口各部位的加工速度是不相同的，研磨过程中不允许刀面有裂缝、烧伤现象，如果控制不好刀具的合格率5％都达不到。

磨刃口包括磨径、磨弧位和磨刃口前刀面。磨径包括粗磨和精磨两个工步，砂轮线速度均为20米/分，进给速度分别为100mm/min、120mm/min；磨弧位包括粗磨、第一次精磨和第二次精磨三个工步，砂轮线速度分别为20米/分、20米/分和23米/分，进给速度分别为100mm/min、120mm/min和200mm/min。

此规格刀片薄，刃口前刀面磨削面积大，因此磨削的切入方式有所不同，传统的前刀面研磨采用直接与砂轮磨削面全接触即面磨削形式，而该规格只有采用线切入式磨削才能保证刀片不会拉裂和崩刃。刀体工作后角要求是等后角，才能保证刀具刃口切削受力均匀及排屑均匀，从而提高刀具使用寿命,而普通工具磨床由于刀具有剪切角，而且是一个回旋体，因此不能实现等后角，只有选择五轴五联动的全自动磨床来加工才能满足要求，而且保证每个不同生产批次加工出来刀具的外形尺寸加工出来的木线不会超过0.1mm。因此磨刃口前刀面要求在五轴五联动磨床加工，采用线切入式磨削一次性加工成型，砂轮线速度为20米/分，进给速度为40mm/min。

磨刃口前刀面的砂轮粒度以及加工速度的选择跟普通研磨整体合金刀具是有以下区别：(1)普通的整体合金研磨，砂轮的速度可达25米/分～28米/分，而该规格木工刀具属焊接式的刀具，受刀片的厚度限制，砂轮的研磨速度只能在18米/秒～23米/秒才能保证刀片不会出现烧伤、暗裂、断片的现象。(2)砂轮粒度选择D64，如果选择D54粒度砂轮不但刀具会出现烧伤、暗裂、断片的现象，而且砂轮容易磨损，使用寿命会降低。

(15)上轴承：参与图6所示，在加工好的刀具前端安装轴承5，轴承5的径向跳动不允许超过0.02mm，柄部打字用激光打标，深度不允许超过0.002mm。

(17)打字：柄部打字用激光打字，深度不允许超过0.002mm。

(18)包装：浸腊后的刀具经打字后再次当浸泡一下防锈油就可以包装入库。

安装好轴承的刀具可以将其做浸腊处理，以达到防氧化和保护刀体的效果。另外，在浸腊后的刀具柄部用激光打字，深度不允许超过0.002mm；再将刀具浸泡一下防锈油就可以包装入库。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种木工刀具的加工方法，其特征在于包括以下步骤：(1)棒材锯料；(2)车加工；(3)铣加工；(4)钻孔；(5)攻牙；(6)扫毛刺；(7)超声波清洗；(8)焊接刀片；(9)喷砂；(10)无心磨磨柄；(11)精车轴承位；(12)超声波清洗；(13)磨刃口；(14)超声波清洗；(15)上轴承；步骤(13)中所述的磨刃口，其研磨夹头精度选用0.005mm高精度夹头，研磨砂轮内孔尺寸为并与砂轮轴的装配精度相匹配；磨刃口包括磨径、磨弧位和磨刃口前刀面；所述的磨径包括粗磨和精磨两个工步，砂轮线速度均为20米/分，进给速度分别为100mm/min、120mm/min；磨弧位包括粗磨、第一次精磨和第二次精磨三个工步，砂轮线速度在18～23米/秒，进给速度分别为100mm/min、120mm/min和200mm/min；磨刃口前刀面在五轴五联动磨床加工，采用线切入式磨削一次性加工成型，砂轮线速度为18～23米/秒，进给速度为40mm/min。

2.根据权利要求1所述的一种木工刀具的加工方法，其特征在于，所述的步骤(15)后还包括步骤(16)浸腊、步骤(17)打字和步骤(18)包装。

3.根据权利要求1所述的一种木工刀具的加工方法，其特征在于，步骤(8)中所述的焊接刀片前先将刀体和刀片焊接面清洗干净，焊料用纯净水稀释，焊接单面一次性完成，焊后刀体全部放入保温材料中保温，保温时间不少于2小时30分。

4.根据权利要求1所述的一种木工刀具的加工方法，其特征在于，步骤(10)中所述的无心磨磨柄，其柄部圆度要求在0.005～0.008mm之间；磨柄采用压磨方式，柄部要用顶杆压住，研磨砂轮线速度为35米/秒；磨柄包括粗磨柄、第一次精磨柄和第二次精磨柄。

5.根据权利要求1所述的一种木工刀具的加工方法，其特征在于，步骤(15)中所述的刀具安装轴承时，轴承的径向跳动不允许超过0.02mm，柄部打字用激光打标，深度不允许超过0.002mm。